常見異常無水砂卵石地層中暗挖隧道施工關(guān)鍵技術(shù).pdf

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1、軌道交通與地下工程器TrackTraffic＆UndergroundEngineering王巖，薛煒，薛建領(lǐng)，孫文超(北京住總集團有限責任公司，北京100029)摘要：北京地鐵6號線西延工程無水砂卵石地層暗挖隧道施工中．拱頂及拱腰部經(jīng)常出現(xiàn)大范圍的卵石堆積區(qū)、砂層、砂卵石與黏土層混合、大直徑漂石等地質(zhì)突變情況，如現(xiàn)場未及時處理或處理效果不佳會導(dǎo)致開挖面小面積塌方、地面沉降過大等影響開挖安全的施工風險。結(jié)合開挖試驗成果，以不擾動、少擾動土層為原則，通過采取適合地層的超前加固措施、先通過后處理、有序的塌方處理、及時回填注漿等措施，保證了開挖面的穩(wěn)定，為類似工況下的施工積累了經(jīng)驗，供同行探討

2、。關(guān)鍵詞：暗挖隧道；砂卵石地層；異常地質(zhì)；施工技術(shù)中圖分類號：U455．49文獻標志碼：B文章編號：1009—7767(2016)02—0103—04KeyTunnelingTechnologyofinCommonAbnormalWaterlessSandyCobbleStratumWangYan，XueWei，XueJianling，SunWenchao1工程概況及地質(zhì)與水文情況1．1工程概況北京地鐵6號線西延工程西起金安橋站。東至五路居站，全長12．26km，設(shè)6座車站。廖公莊站、廖公莊站一田村站區(qū)間(以下簡稱廖一田區(qū)間)為地鐵6號線西延工程03合同段。其中，廖公莊站為暗挖PBA車

3、站，頂板覆土5．66～12．99m，位于海淀區(qū)巨山路下穿田村路下拉槽內(nèi)，橫跨巨山路；廖一田區(qū)間隧道采用暗挖法施工，線路埋深15～21m，線間距12～17m，自廖公莊站起沿田村路自西向東敷設(shè)，依次下穿京門鐵路、101鐵路、砂石場路、田村東路，在田村路與旱河路交叉口處進入田村站，全長2．25km。1．2地質(zhì)與水文情況廖公莊站主要地層情況從上至下分別為：粉質(zhì)黏土素填土①層、雜填土①。層、卵石素填土①，層、細砂(孰層、卵石②，層、卵石⑤層、卵石⑦層、粗砂⑦．層、卵石⑨層、粗砂⑨。層、卵石⑩層、粗砂⑩。層。廖一田區(qū)間隧道上部地層為：雜填土①。層，厚度為1"-"2m，局部最深為5m；卵石②，層，厚

4、度為2～6m，大部分管線處于該層中；卵石⑤層，厚度為5～17m，部分雨水管線在⑤層與②，層間。隧道位于卵石⑦層中，該層土質(zhì)雜色，稍濕，密實，一般粒徑為4～12cm，部分可達16～25cm，最大粒徑達40cm以上，亞圓形。車站及區(qū)間初見水位標高為25．32～26．18m。穩(wěn)定水位標高為25．75"～26．28m，在結(jié)構(gòu)底板以下5m，車站及區(qū)間隧道開挖為無水施工。2異常地質(zhì)情況根據(jù)北京地鐵9號線西南段、6號線一期西段、10號線二期西段施工地層揭示．北京地區(qū)西部砂卵石地層中常常會發(fā)生地層突變【l-，1．具體表現(xiàn)為夾有小碎石、大卵石的密集堆積層，全斷面砂層，拱部細砂層，正常卵石層與薄層、厚層黏

5、土混合。大直徑漂石等異常地質(zhì)情況。北京地鐵6號線西延工程也經(jīng)常遇到類似地層，如處理不及時或者處理效果不佳，會導(dǎo)致開挖面塌方、地面沉降過大，增加施工風險。2．1卵石堆積區(qū)根據(jù)該標段已開挖地層情況．總結(jié)出卵石堆積區(qū)分為2類：一類是由粒徑3～10cm、黑色、表面含水量較大的卵石堆積而成，自穩(wěn)性非常差，級配不良，易散落且散落后無法自穩(wěn)。該類卵石分布無規(guī)律，在開挖面各位置均可見，下臺階可以形成斜面，但是在拱頂、兩拱腰位置極易坍塌，拱頂坍塌一般呈橢圓形，高度為0．5～2m，直徑為0．5～1．5m；拱腰坍塌一般呈狹長形，深度向兩側(cè)、地面發(fā)展，一般深0．5～2m。另一類2016卑$2期(3一)第34拳

6、．事葒投木103葛軌道交通與地下工程TrackTraffic＆UndergroundEngineering是由粒徑20～50cm的漂石堆積而成．該類堆積區(qū)細小卵石填充較少或無填充。含水量大，有少量黏土附在卵石表面，孔隙率大，卵石硬度大，導(dǎo)管無法正常施打，即使成功施打后注漿效果也非常差．開挖后極易塌方且塌方量很大，一般整個上臺階全部被塌方填充。2．2全斷面或局部薄、厚砂層根據(jù)已開挖隧道土質(zhì)情況統(tǒng)計．砂卵石地層開挖中經(jīng)常遇到的砂層有全斷面砂層、上下臺階砂層、拱部薄而細砂層、拱部厚砂層、兩側(cè)拱腰厚砂層。一般粗砂層、下臺階和全斷面砂層較穩(wěn)定，不易坍塌，有時會有局部的超挖：在拱頂、兩側(cè)拱腰遇到厚

7、度小于lm的粉細砂層時，常常在開挖過程中、受震動干擾后、開挖完成后長時間未支護、鋼架支護過程中觸碰后出現(xiàn)塌方，塌方后整個砂層分布帶常常全部掉落，直至露出砂卵石地層后才會形成穩(wěn)定作業(yè)面，現(xiàn)場不易控制。2．3砂卵石與黏土層混合砂卵石地層中經(jīng)常夾雜著黏土層，黏土層厚度、分布范圍不均，如分布在開挖面拱頂、拱腰部及上下臺階處時，在拱頂或拱腰位置采用導(dǎo)管注漿后開挖面比較穩(wěn)定，施工風險??；如黏土層分布在上臺階上、下范圍，并延隧道軸線走向分布且距離較長時，由于